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    188宝金博页面版: 基于C8051F340的高精度定时装置的设计

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    内容提示： 第 3期 (总第 148 期) 2008 年 6 月 机 械 工 程 与 自 动 化 E N GIN E E R IN G M E C H A NIC A L & A U T 0 M A T 10 N N o ． 3 l un． 文章 编号： 1672- 6413( 2o08) o3— 0o22一 o3 基于 C 80 5 1 F 34 0 的高精度定时装置的设计 邱 选兵 ，王小伟 ，夏春 华 ，魏计林 ( 1．太原科技大 学 物理 系，山西 太原030024；2． 山西行政 学院 信 息网络教 研部，山西 太原030006) 摘要 ： 介绍 了基 于 C8051F 340 高速单片机的高精度定时装置 的设计 ，并给出 了多路光 电检测 电路 、 PCA 模块 电路、CPU 控制电路 、数据通信 电路和键盘显示电路 。实测 表明 ，该定时装...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：19 | 上传日期：2015-04-18 13:05:12 | 文档星级：
    第 3期 (总第 148 期) 2008 年 6 月 机 械 工 程 与 自 动 化 E N GIN E E R IN G M E C H A NIC A L & A U T 0 M A T 10 N N o ． 3 l un． 文章 编号： 1672- 6413( 2o08) o3— 0o22一 o3 基于 C 80 5 1 F 34 0 的高精度定时装置的设计 邱 选兵 ，王小伟 ，夏春 华 ，魏计林 ( 1．太原科技大 学 物理 系，山西 太原030024；2． 山西行政 学院 信 息网络教 研部，山西 太原030006) 摘要 ： 介绍 了基 于 C8051F 340 高速单片机的高精度定时装置 的设计 ，并给出 了多路光 电检测 电路 、 PCA 模块 电路、CPU 控制电路 、数据通信 电路和键盘显示电路 。实测 表明 ，该定时装置与传统的手持秒表等方法相 比 具有精度 高、 多通道测试 、 多种数据通信方式等优点 ， 不仅满足 了大学力学实验 的测试要求 ， 同时也为实际 的 自由落体运动 和最速 降线 的理论研究及应用提供 了准确 的数据 来源。 关键 词：红外检测 ；C8051F 340 ；定时装置 中图分类号 ；T P 368． 1 文献标识码 ：A 0 引言 目前 ，自由落体和最速降线实验装置均为定性装 置 ，普遍采用手动秒表的方式，该方法时间误差大L1 ] ( 一般实验 室 的时 间精度 能 达到 10ms) ， 难 以达 到理论 研究和实际工程应用的精度要求 ] 。 为此， 本文介绍了 基于 C8051F 340 单片机的高精度智能定时装置， 基于 该定时装置的系统具有精度高、多通道测试 、多种数 据通信方式等优点，不仅满足了大学力学实验的测试 要求 ，同时也为实际的理论研究及应用提供 了准确的 数据 来源 。 1硬 件设计 根据系统的要求和性能， 设计的系统组成框图见图 1。该系统主要由红外对射管传感器和信号调理部分、 F 340 单片机主控部分、键盘和显示部分、U SB 数据通 信、RS232 通信、R S485远程数据通信 6个部分组成。 5路红外对射管检测物体的启动和停止等触发信号，该 边沿触发信号经反相器整形后再进入单片机的 PCA 模 块， 并通过单片机内部定时器实现精确的时间测量 。 通 过键盘设置通道号以及测量显示的精度， 并通过数码管 显示出来。同时该定时装置通过 RS 232、RS485 以及 USB 与计算机进行实时通信，上传时间信息。 1． 1 红 外对射 管传 感 器和信 号调 理部分 本文采用高精度的红外对射管检测物体的运动 ， 其 * 太原科技大学校青 年基金 资助项 目 (2007141) 收稿 日期 ：2007— 09— 21；修回 日期：2007一 l2·23 作者简介 ：邱选兵( 1980一 ) ， 男 ， 四川 内江人 ， 助教 ， 硕士研究生 。 中每一通道由两对红外对射管构成， 一对检测物体开始 降落， 一对检测物体到达终点。 红外对射管选择霍尼韦 尔公 司的SE P8505—002， 其工作波长为 935nm， 材料 为 GaA s( 砷化镓) ， 发光功率为 7． 8mW ／ cm ( 流明) ， 光 谱宽度为 80nm， 正向压降为 1． 5V ， 输出电流为 20mA 。 与其 配对 的 红外 接 收管 为SDP8405—002，功 率 为 70mW ，工作方式为三极管射极跟随输出方式。光电接 收管的输出饱和电流为 0． 4mA ，CE 极的饱和电压为 0． 4V ，红外检测电路见图 2。 启 信 号 RS232 RSf - (PCA) -4 8 5 l P c 机 馨 停 调 理 C 2S C8O5 1F 34 () CLK DATA一Kf }【 l= l 7279A 键盘与数 码营显示 一- 一 红 罄 停 调 理 启 ． ． 信 号 (PCA) 一 图 1系统组成框 图 图 2 中 ： 尺 一 一 一 165n， ? ? ?( 1) R 2= L一 一11一． 5 × 10。 Q’ b 。。 ? ? ?．I —c - -—I1 ~一 丽???????????????????( 2) 维普资讯 http://www.cqvip.com

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